1、 本科毕业设计 包头市某大楼中央空调工程设计 学 院： 土木工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 设备 111 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2015 年 5 月 28 日 1 目录 前 言 . 6 第一章 工程概况 . 7 1.1 工程概况 . 7 1.2 各层功能说明 . 7 1.3 设计要求 . 7 第二章 空调负荷计算 . 8 2.1、室内、外计算参数的选择 . 8 2.1.1 室外空气计算参数 . 8 2.1.2 室内空气计算参数 . 8 2.2 建筑物的热工参数 . 9 2.3 空调冷负荷计算 . 9 2.3.1 空调冷负荷计算原则 . 9 2.3.2 图书馆 10
2、1 基本书库进行冷负荷计算 . 10 2.3.2.1 围护结构冷负荷 . 10 （ 1）北外墙冷负荷 . 10 （ 2）西外墙冷负荷 . 10 （ 3）南外墙冷负荷 .11 (4)外窗冷负荷 .11 2.3.2.2 人体全热冷负荷 . 14 （ 1）显热冷负荷 . 14 （ 2）潜热冷负荷 . 14 2.3.2.3 照明 . 15 2.3.2.4 设备 . 16 2.3.2.5 新风负荷 . 17 （ 1）夏季新风冷负荷 . 17 （ 2）冬季新风热负荷 . 18 2.4 101 书库空调热负荷计算 . 18 第三章 方案设计 . 20 3.1 空调系统比较 . 20 3.1.1 全空气系统优
3、缺点 . 20 3.1.2 风机盘管加新风系统优缺点 . 20 3.2 空调系统方案确定 . 20 3.2.1 空调系统选择 . 20 （ 1）空调风系统设计 . 20 （ 2）空调水系统设计 . 21 3.3 空调方案实施 . 21 2 3.3.1 空气处理过程（以 108 阅览部为例） . 21 第四章 冬、夏季空气处理过程 . 21 4.1 空调系统具体方案 . 21 4.2 送风量的确定 . 21 4.2.1 设计实例 . 21 第五章 气流组织设计 . 24 5.1 气流组织选 择 . 25 5.2 风口的选择 . 25 5.5.1 计算步骤 . 25 5.3 设备选择 . 28 5
4、.3.1 风机盘管（四管制）选择 . 28 5.3.2 新风机组（四管制）选择 . 28 5.3.3 组合式空气处理器（四管制）选择 . 29 第六章 风系统水力计算 . 29 6.1 新风系统水力计算 . 29 6.1.1 风道水力计算步骤 . 29 1. 风管沿程阻力 . 30 2. 风管局部阻力 . 30 6.1.2 以一层新风机组为例计算 . 30 6.2 风管阻力汇总 . 31 第七章 空调冷冻水系统设计 . 32 7.1 水系统概述 . 32 7.1.1 四管制 水系统的特点 . 32 7.1.2 同程和异程系统的选择 . 32 7.1.3 水系统方案的确定 . 32 7.2 冷冻
5、水系统的设计 . 32 7.2.1 冷冻水系统设计步骤 . 32 7.2.2 冷冻水系统水力计算 . 33 （ 1）水管沿程阻力 . 33 （ 2）水管局部阻力 . 34 7.2.3 立管水力计算 . 37 7.2.4 冷冻水系统各层水管水力计算 . 38 第八章 空调冷却水系统设计 . 39 8.1 冷冻水泵的选型 . 39 8.1.1 冷冻水泵设计规范 . 39 8.1.2 冷冻水泵选型 . 40 8.2 冷却塔的选型 . 40 8.3 冷却水泵的设计 . 41 8.4 水泵型号的确定 . 43 3 第九章 空调冷凝水系统设计 . 43 9.1 冷凝水系统的设计 . 43 第十章 冷热源方
6、 案 . 44 10.1 冷水机组选型 . 44 10.2 锅炉选型 . 45 第十一章 膨胀水箱设计 . 45 11.1 定压设计 . 45 11.1.1 膨胀水箱的配置与计算 . 45 第十二章 通风与防排烟设计 . 47 12.1 防排烟的方式 . 47 12.2 空调建筑的防火防烟措施 . 47 12.3 通风、防排烟设计 . 48 第十三章 管道保温设计的考虑 . 49 13.1 管道保温的一般原则 . 49 13.2 管道保温层厚度的确定 . 49 第十四章 空调系统消声减振的设计方案 . 49 14.1 空调系统消声设计 . 50 14.2 空调系统减振设计 . 50 第十五章
7、参考文献 . 50 致谢 . 52 4 包头市某大楼中央空调工程设计 摘要 本设计针对内蒙古包头市某大楼进行了中央空调设计。 本 设计 包括的 内容有 ： 空调冷 、 热负荷的计算；空调末端设备的选型；气流组织形式的确定；风系统的设计与 水力 计算；水系统的设计与水力计算；冷热源的选择；消声防振；通风与防排烟等。 根据该建筑 物的 功能要求和使用特点，分析比较了各种空调方式，最终确定该建筑物 小面积区域如 108 阅览部采用风机盘管 +独立新风系统，大空间如 101 基本书库采用全空气系统，冷热源采用单冷机组加锅炉的方式， 冷水机组负责制冷，锅炉负责制热 。 关键词 ： 中央空调、供暖与制冷、
8、气流组织、水力计算、冷热源。 5 Design of central air conditioning engineering in a building in Baotou Abstract This design for a building in Baotou, Inner Mongolia, central air-conditioning design. The main content of the design include: air conditioning load calculation; calculation of heating load; selection of
9、 air terminal handling equipment, indoor delivery wind flow forms of organization with the determination of; the design and calculation of wind system; water system design and hydraulic calculation; choice of cold and heat source; noise vibration; ventilation and smoke control. According to the buil
10、dings functional requirements and characteristics, analysis and comparison of the various modes of air conditioning, and ultimately determine the building small areas such as 108 Reading Department of the fan coil unit plus fresh air system, large space such as 101 basic stack with all air system, c
11、old and heat source by single cooling unit and boiler, water chillers for refrigeration, boiler for heating. Keywords: central air-conditioning, heating and cooling, air flow organization, hydraulic calculation, cold heat source. 6 前言 随着人们生活水平的不断提高，人们对环境舒适 性 的要求也越来越高， 不但温度适宜而且要湿度适中 ，从而使 暖通空调这门 技术 得到
12、了飞快的发展 。 本 毕业设计为包头市某大楼中央空调工程 ，根据当地的 具体 情况 和 房间的布置， 选择合理的空调方案 进行设计 ， 满足人们的舒适度要求，最大限度的降低建筑能耗。 本设计的空调方案采用了风机盘管 加新风 系统和全空气系统。 风机盘管 具有 初 投资少、布置灵活的特点 ，新风不承担室内的负荷。 全空气系统 的原理是全部 由空气来 承担空调区 的冷 、 热负荷， 一个全空气系统通 过输送 处理过的 空气向房间提供冷热量，其空气的冷却、 除 湿处理集中于空气处理机 内 。 机房 冷热源采用了单冷加锅炉的形式给建筑供冷与供暖 。 该 机组具有 操作方便、运动部件少、噪声低、 成本低
13、 、对热源品位要求不高且 运行费用少等优点 。 7 第一章 工程概况 1.1 工程概况 本建筑物为 包头 市 某大楼 ,建筑面积约为 37985m2,使用区域主要为 阅览室 、 办公室、书库 等，地上 的 建筑 总共 有 9层 楼 ， 地上 每层 的层高为 4.5米，负地下 1层 为 5.3 米 ，总楼高为 36.3 米。 1.2 各层功能说明 表 1-1 建筑各层功能说明 图书馆 负一层 机房、值班室 一层 门厅、 阅览室、书库 二层 休息室 、 会议室 、 门厅 、 办公室 、资料室 三层 自修室、办公室、展厅 四 层 八 层 阅览室 、 休息室、研究室 1.3 设计要求 1）根据设计手册
14、和 建筑 需求，提供舒适性空调； 2) 空调工程初投资合理、安装维护简便； 8 第二章 空调负荷计算 2.1、室内、外计算参数的选择 2.1.1 室外空气计算参数 包头 市暖通空调室外设计参数 地理位置 经度 111.20 纬度 41.82 夏季气象参数 冬季气象参数 空调室外干球温度 30.7 室外采暖计算温度 -16.8 空调室外湿球温度 21 室外空调计算温度 -4 空调日平均温度 25.8 室外通风计算温度 -16.1 室外通风计算温度 26.6 空调 相对湿度（ %） 60 通风室外 相对湿度（ %） 47 平均 风速（ m/s） 1.1 平均 风速（ m/s） 1.5 最多风向平均
15、风速（ m/s） 3.6 大气压力（ Pa） 88840 大气压力（ Pa） 90310 大气透明度 3 冬季冷风渗透量朝向修正 方向 修正系数 方向 修正系数 东 0.1 东南 0.15 南 0.2 西南 0.15 西 0.7 东北 0.25 北 0.7 西北 1 2.1.2 室内空气计算参数 表 2-2 空调房间室内计算参数 夏季 冬季 温度（ ） 相对湿度（） 温度（ ） 相对湿度（） 25 60 18 50 9 城市分组： 根据 暖通实用空调设计手册 表 20.2.7，包头属于北京为代表的一组， 在 计算墙、玻璃窗及 屋面 等负荷 时，应 该 查与北京 有关 的 表格， 并 加以修正。
16、 2.2 建筑物的热工参数 根据公 共建筑节能设计标准 GB50189-2005,由于内蒙古包头市气象分区属于严寒地区 B区 ,围护结构传热系数达到当地节能标准要有一个限值。其值如下 建筑物热工参数 名称 材料 传热系数（ W/m2） 外墙 面砖饰面聚氨酯复合板外保温 -KP1空心砖 -聚氨酯 0.43 内墙 石膏板夹矿棉板轻质隔墙 0.62 屋面 水泥膨胀珍珠岩 +钢筋混凝土 +卷材防水 +砾砂外表层 0.45 楼板 五夹板 +钢筋混凝土 +水泥砂浆 +大理石 0.63 外窗 铝合金 中空 玻璃 2.6 内门 木框夹板门 2.5 外门 节能外门 3.02 2.3 空调冷负荷计算 2.3.1空调冷负荷计算原则 本设计 冷负荷计算 的 参数和主要公式主要来自文献 【实用供热空调设计手册】（第二版） 、 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005。 空调冷负荷主要由以下几个部分组成：围护结构冷负荷、外窗、 新风冷负荷 、 设备、照明冷负荷 、 人员散热冷负荷 等 。
